CN102425529B - 一种垂直轴风力发电机的现场安装方法 - Google Patents
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Abstract
一种垂直轴风力发电机的现场安装方法,包括以下步骤:(1)建造中心塔柱的底部基础;(2)在底部基础上建造钢筋混凝土的中心塔柱;(3)在中心塔柱顶部安装起重机;(4)每一安装平台、发电机、风轮及发电设备组成一个发电单元,起重机上至下顺序依次吊装所有的发电单元;起重机针对每一发电单元的吊装包括以下步骤:(a)将叶片吊装到中心塔柱上;(b)将联轴器吊装到中心塔柱上并与风轮连接;(c)将主齿轮吊装到中心塔柱上并与联轴器连接;(d)将发电机及发电设备吊装到安装平台上,发电机通过齿轮传动系统与主齿轮啮合。本发明对垂直轴风力发电机的安装、调试方便,且安装工期短,安装成本低。
Description
技术领域
本发明涉及风力发电机,尤其是垂直轴的风力发电机的现场安装方法。
背景技术
众所周知,风力发电机包括水平轴和垂直轴两种,其发电原理基本一致,发电效率均跟风速和风轮有效风能利用面积有关,简单的说就是风轮越大越高其发电效率就越高。经过多年的发展,水平轴风力发电机得到了比垂直轴风力发电机更好的发展,其原因在于,在水平轴风力发电机和垂直轴风力发电机的塔柱所能承载的极限高度下,水平轴风力发电机的风轮对风能的利用率要比垂直轴风力发电的风轮高。水平轴风力发电机经过多年的研究,可以说已经到达了技术的瓶颈,很难再有重大的突破,由于水平轴风力发电机的风轮对塔柱的横向剪切力较大,这就限制了塔柱的高度,从而限制了风轮所能达到的高度以及有效风能利用面积;但是垂直轴风力发电机则不同,其风轮对塔柱的横向剪切力较小,也就是说,在塔柱承载允许的情况下,垂直轴风力发电机的风轮能够做得更高更大来提升其发电效率,所以说垂直轴风力发电机更具有发展前景。目前已经有诸多的垂直轴风力发电机在发展,如本申请人在先有对垂直轴风力发电机进行专利申请,公开号为CN101545457的一种垂直风力发电机,包括中心塔柱、位于中心塔柱上的一个以上的垂直风力发电单元,所述垂直风力发电单元包括第一轴承、发电机、第二轴承、第三轴承、叶片。所述发电机下方设有连接法兰,所述连接法兰与发电机转子下端固定连接,所述发电机转子上端与第二轴承外圈连接。所述连接法兰下方设有励磁机,所述励磁机包括转子、定子,所述励磁机转子上端与连接法兰连接,下端与第一轴承外圈连接,所述叶片下端与第二轴承外圈固定连接,叶片上端与第三轴承外圈固定连接。该种结构的发电机为外转子发电机,而内定子环抱中心塔柱,为了结构的坚固,中心塔柱直径一般做得比较大,因此,发电机的直径也相应需要做得非常大,相应的励磁机也要做得比较大;针对如此庞大的设备,安装、调试十分麻烦,且安装工期长,安装成本巨大。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种垂直轴风力发电机的现场安装方法,安装、调试方便,且安装工期短,安装成本低。
为解决上述技术问题,本发明的技术方案是:一种垂直轴风力发电机的现场安装方法,包括以下步骤:
(1)建造中心塔柱的底部基础;
(2)在底部基础上建造钢筋混凝土的中心塔柱;中心塔柱包括两个以上用于安装发电机及发电设备且环抱中心塔柱的安装平台,所述安装平台与中心塔柱一体成型,安装平台上设有供叶片通过的过道,所述过道垂直贯穿所述安装平台;
(3)在中心塔柱顶部安装起重机;
(4)每一安装平台、安装平台上的发电机、与所述发电机配合的至少具有两片叶片的Φ形风轮及发电设备组成一个发电单元,起重机根据中心塔柱从上至下顺序依次吊装所有的发电单元;起重机针对每一发电单元的吊装步骤包括:(a)将组成风轮的叶片吊装到中心塔柱上;(b)将联轴器吊装到中心塔柱上并于风轮下方,联轴器上端与风轮下端连接;(c)将一个主齿轮吊装到中心塔柱上并于联轴器下方,主齿轮环抱中心塔柱并与联轴器下端连接;(d)将发电机及发电设备吊装到安装平台上,发电机通过齿轮传动系统与主齿轮啮合。
作为改进,所述步骤(1)中,底部基础建造在海域或陆域。
作为改进,所述步骤(2)中,安装平台的建造方法如下:
(2.1)在所述底部基础上搭建中心塔柱的内模板和外模板,内、外模板之间形成灌浆腔体,在所述灌浆腔体内预埋钢构件和建筑构造用钢筋,所述内模板呈筒状,所述外模板上设有两个以上用于成型环抱所述中心塔柱用于安装发电机的安装平台的环形凸出腔体,所述环形凸出腔体与所述灌浆腔体连通;
(2.2)在内、外模板之间灌混凝土。
作为改进,所述步骤(2.1)中,所述相邻两个环形凸出腔体之间的距离大于所述垂直轴风力发电机的风轮高度;所述环形凸出腔体内设有钢构件,所述钢构件伸入所述灌注腔体内;所述灌注腔体内的钢筋延伸至所述环形凸出腔体内;所述步骤(2.2)中,采用分段灌浆的方式进行灌浆。
作为改进,起重机在吊装叶片之前首先需要吊装轨道到中心塔柱上,所述轨道上端延伸至风轮上端安装处,轨道的下端延伸至风轮下端安装处,且轨道对准安装平台上的过道。
作为改进,起重机在吊装叶片时,叶片沿着轨道运动。
作为改进,在大风叶片失速情况下,起重机将叶片下吊到地面,叶片沿着轨道运动。
作为改进,所述步骤(4)中,利用起重机吊装第一轴承和第二轴承到中心塔柱上,第一轴承位于风轮上端且与风轮上端连接,第二轴承位于主齿轮下端且与主齿轮连接。
作为改进,在联轴器内安装刹车装置。
作为改进,所述步骤(4)中,发电机通过螺栓固定在安装平台上;在发电机及发电设备安装好后,在安装平台上修建用以保护发电机、发电设备的防护罩。
本发明与现有技术相比所带来的有益效果是:
1、通过齿轮传动系统可以改变主齿轮与发电机的转轴的转速比,尽管风轮的转速较低,但是经过齿轮传动系统的调整后,同样可以输出较大的转速到发电机的转轴上,从而可以利用高转速的发电机,高转速的发电机与现有技术低转速发电机相比,在同样的发电功率下,高转速的发电机体积更小,通过安装平台,发电机安装起来更方便;
2、由于发电机体积大大减小,发电机转子的重量也相应减小,风轮所承受的负载减小,因此风轮的启动风速更小,有利于风力发电机在低风速时也能够发电;
3、发电机体积大大减小,安装成本、制造成本及运输成本大大降低;且降低维修检修难度;
4、钢筋混凝土的中心塔柱可以做得更高,在中心塔柱上可以设置多个安装平台,安装平台上可以设置发电设备,在加上对应的风轮组成一个独立的发电单元,一台中心塔柱上设置多个发电单元能够增加整个垂直轴风力发电机的发电功率;且使发电机及发电设备的安装变得更简单;
5、由起重机、可拆装的叶片及轨道组成的规避强风引起失速的装置,该结构简单,能够解决在风力特别强力或者台风时,发电机组失速及叶片折断的问题,确保了发电机组的安全;另外,起重机能够起到很好的装配叶片的作用,尤其适合使用在高度较高的垂直轴风力发电机中。
附图说明
图1为实施例1垂直轴风力发电机结构示意图。
图2为实施例2垂直轴风力发电机结构示意图。
图3为图1的A处放大图。
图4为图1的B处放大图。
图5为安装平台结构示意图。
图6为安装平台纵向剖面图。
图7为安装平台横向剖面图。
图8为叶片结构示意图。
图9为实施例1叶片与轨道的连接方式。
图10为实施例2叶片与轨道的连接方式。
图11为起重机结构示意图。
图12为起重机吊装叶片的示意图。
图13为刹车装置结构示意图。
图14为鼠笼结构示意图。
具体实施方式
下面结合说明书附图对本发明作进一步说明。
实施例1
如图1所示,一种垂直轴风力发电机,包括中心塔柱1,所述中心塔柱1上设有两个以上的发电单元,本实施例中,所述中心塔柱1为空心的钢筋混凝土中心塔柱1,所述中心塔柱1上设有两个呈上下设置的发电单元。所述发电单元包括风轮2、主齿轮10、两个以上的发电机4。本实施例中,在主齿轮10周边对称设有两个发电机4;所述风轮2为Φ形风轮,所述风轮2由两片对称设置的叶片21组成。如图3、4所示,所述中心塔柱1上对应风轮2上端位置设有第一轴承8,中心塔柱1上对应风轮2下端位置设有第二轴承9。叶片21上端通过第一连接法兰17与第一轴承8的外圈连接;叶片21下端依次通过第二连接法兰18、联轴器6、第三连接法兰19、主齿轮10后与第二轴承9的外圈连接。其中本实施例轴承为双排球转盘轴承,且该轴承为现有技术,在这里不再详细描述,本领域技术人员应当知晓其结构和工作原理。所述风轮2通过第一轴承8和第二轴承9与所述中心塔柱1枢接,且风轮2与所述主齿轮10具有同步转速。
如图3所示,所述主齿轮10分别通过一套齿轮传动系统与所述发电机4的转轴连接,本实施例中,所述齿轮传动系统为一锥齿轮,主齿轮10与所述锥齿轮啮合,且所述锥齿轮套在水平放置的发电机4的转轴上,因此,风轮2通过主齿轮10和锥齿轮与所述发电机4的转轴联动,实现由风轮2的垂直旋转转变成发电机4的水平旋转,对于垂直轴风力发电机4来说,发电机4的安装更简单方便了。
如图3、4、14所示,所述第一轴承8与第二轴承9之间设有两根以上均匀分布在同一圆周上的连接管,连接管上端通过第一连接法兰17与第一轴承8的外圈固定连接,连接管的下端与第二连接法兰18连接,第一轴承8的外圈通过所述连接管与所述第二轴承9的外圈联动同步。所述第一连接法兰17、连接管第二连接法兰18的分布构成一个鼠笼结构,由于叶片21上端的风速与下端的风速往往不一样,上端的风速一般比下端的风速大,从而会造成叶片21在旋转时上端的速度比下端的速度快,但是由于叶片21是一个整个结构,叶片21的上端和下端必须具有同步的转速,这样一来叶片21有可能会发生扭曲,从而破坏叶片21的最佳迎风面积,降低叶片21对的风能的利用率。鼠笼的设计正是为了传递叶片21上端的力矩到叶片21下端,使叶片21在旋转过程中,尽可能的降低叶片21的扭曲程度。
所述主齿轮10与锥齿轮之间设有控制齿轮传动系统与主齿轮10连接的离合器(未标示),所述风轮2及发电机4的转轴上设有速度传感器(未标示),所述速度传感器与所述离合器电连接。当速度传感器检测到风轮2或发电机4的转轴转速超过预设值时,发送信号至离合器,使离合器断开齿轮传动系统与主齿轮10的连接;当速度传感器检测到风轮2转速回到预设值内时,发送信号至离合器,使离合器重新连接齿轮传动系统与主齿轮10。
如图5至7所示,所述发电单元包括安装平台,所述中心塔柱1为中空的钢筋混凝土结构,所述安装平台环抱所述中心塔柱1,所述安装平台与所述中心塔柱1一体灌浆成型。所述安装平台内部设有工字钢,所述工字钢水平设置且贯穿所述中心塔柱1,相互垂直交错形成网格状分布,且中心塔柱1内的建筑构造用钢筋延伸至所述安装平台内。所述安装平台上设有安装螺孔,发电机4、控制柜等发电设备通过螺栓固定在所述安装平台上。所述安装平台上设有防护罩,所述防护罩环绕所述安装平台,所述防护罩上设有门窗形成防风雨的房屋,所述发电机4设于所述房屋内,用于保护发电机4、控制柜、传动系统等发电设备免受外界环境影响,确认其运行在安全的环境,能够增加发电设备的使用寿命。所述相邻两个安装平台之间的距离用于安装所述垂直轴风力发电机4的风轮2。为了以后的维修方便,中心塔柱1上可以设置维修口通往中心塔柱1内的通道,维修人员就可以通过维修口进入到中心塔柱1的通道内,在通道内设置吊笼,维修人员通过吊笼到达中心塔柱1的不同高度,对具有多层发电单元的垂直轴风力发电机4来说是十分方便的;另外上层的发电单元的电缆线还可以通过该通道进行布线。
如图8所示,所述中心塔柱1顶部设有起重机5,所述起重机5上设有吊钩52;所述叶片21呈弓形,由弦212及对应的弧211所构成,所述弧211与弦212之间设有一根以上的支臂22,所述支臂22上设有若干供吊钩52吊挂的吊耳24,所述弦212上设有两个以上的滑轮26;每个发电单元中的第一轴承8与第二轴承9之间设有数量与叶片21数量相同的轨道7,所述轨道7上端与第一连接法兰17连接,轨道下端与第二连接法兰18连接;所述弦212和滑轮26组成滑行机构与所述轨道7滑动配合;所述叶片21上、下两端均设有公连接机构25,所述轨道7上对应叶片21上、下两端处设有母连接机构141,所述公连接机构25与所述母连接机构141配合;所述安装平台3上设有供叶片21通过的过道32,所述过道32垂直贯穿所述安装平台3。
如图9所示,本实施例中,所述公连接机构25为具有安装孔的两片并排设置的第一安装耳251,所述母连接机构141为具有安装孔的一片第二安装耳,所述第二安装耳插在两片第一安装耳251之间,第一安装耳251与第二安装耳之间通过销轴连接固定。叶片21与轨道7之间为可拆卸,方便起重机5吊装叶片21。
如图11所示,所述起重机5包括回转塔架57、起重臂54、平衡臂55、平衡重56、起重小车53、小车行走机构、吊钩52、拉索51、起升机构58和控制系统;所述起重臂54和平衡臂55安装在回转塔架57上,平衡重56安装在平衡臂55的一端,小车行走机构设置在起重臂54上,起重小车53设置在小车行走机构上,吊钩52设置在起重小车53下方,吊钩52与所述拉索51一端连接,拉索51的另一端与起升机构58连接。
如图12所示,在遭遇强风时,通过起重机5将叶片21吊放到地面,起重机5吊放叶片21的具体步骤如下:起重机5通过吊钩52钩挂住叶片支臂22的吊耳24;然后将叶片21上、下两端的连接打开使叶片21脱离塔柱;起重机5将叶片21往下吊放,且叶片21在下放过程中,叶片21始终沿着轨道7滑行。
由起重机5、可拆装的叶片21及轨道7组成的规避强风引起失速的装置,该结构简单,能够解决在风力特别强力或者台风时,发电机4失速及叶片21折断的问题,确保了发电机4的安全;另外,起重机5能够起到很好的装配叶片21的作用,尤其适合使用在高度较高的垂直轴风力发电机4中。
如图13所示,所述联轴器6为弹性联轴器,联轴器6上端通过第二连接法兰18与风轮2下端连接,联轴器6下端通过第三连接法兰19与主齿轮10连接,主齿轮10固定在第二轴承9的外圈上,从而使风轮2、联轴器6、主齿轮10能够同步。所述联轴器6内设有刹车装置,所述刹车装置包括环形刹车盘61和一个以上的制动装置62。所述刹车盘61包括固定部611和摩擦部612,所述固定部611与摩擦部612之间设有斜面过渡,所述固定部611固定在联轴器6上;所述摩擦部612上、下表面沿半径方向设有防滑条纹,防滑条纹呈放射状,增大制动器与刹车盘之间的摩擦力,从而增强其制动效果。所述制动装置62包括制动器垫板64、减振器65、减振器垫板66、制动器67和驱动制动器的动力源63。所述中心塔柱1上延伸设有环形凸台68,所述减振器垫板66设在所述凸台68上,所述减振器65设在所述减振器垫板66上,所述制动器垫板64设在所述减振器65上,所述制动器67设在所述制动器垫板64上,且所述制动器67均匀分布在所述塔柱周边形成多点制动;所述制动器67包括设置在刹车盘上、下两侧的刹车片,所述刹车片与刹车盘的摩擦部配合;所述制动装置中的动力源63为液压驱动系统,提供可靠且强而有力的动力。
制动时,实际是刹车装置对联轴器6的制动,但由于联轴器6将风轮2与主齿轮10连成一体,就可以起到降低垂直轴风力发电机4的风轮2及主齿轮10的速度,这样一来不仅可以保护风轮2不会因失速而损坏,而且保护发电机4不会因发电功率过高而烧毁。该种刹车装置与垂直轴风力发电机4相互配合,而且结构简单,制动效果显著。
风轮2受风力作用旋转,其动力依次通过主齿轮10、齿轮传动系统传递到每台发电机4的转轴,为每一台发电机4提供机械能,从而进行发电。通过齿轮传动系统可以改变主齿轮10与发电机4的转轴的转速比,尽管风轮2的转速较低,但是经过齿轮传动系统的调整后,同样可以输出较大的转速到发电机4的转轴上,从而可以利用高转速的发电机43,高转速的发电机4与现有技术低转速发电机4相比,在同样的发电功率下,高转速的发电机4体积更小。本发明中,风轮2的负载减小,启动风速更小,有利于风力发电机4在低风速时也能够发电;每台发电单元中的发电机4体积较小,其制造成本低,且降低维修检修难度;中心塔柱1上可安装的发电单元数量更多,进一步提高了垂直轴风力发电机整体的发电功率。
本发明垂直轴风力发电机的现场安装方法:
(1)建造中心塔柱的底部基础(未标示),底部基础可以建在海域或陆域上;
(2)在底部基础上建造钢筋混凝土的中心塔柱1;中心塔柱1包括两个以上用于安装发电机4及发电设备且环抱中心塔柱1的安装平台3,所述安装平台3与中心塔柱1一体成型,安装平台3上设有供叶片通过的过道32,所述过道垂直贯穿所述安装平台3;
(3)在中心塔柱顶部安装起重机5;
(4)每一安装平台3、安装平台3上的发电机4、与所述发电机4配合的至少具有两片叶片的Φ形风轮2及发电设备组成一个发电单元,起重机5根据中心塔柱从上至下顺序依次吊装所有的发电单元;
(5)起重机5针对每一发电单元的吊装步骤包括:(a)第一轴承8和第二轴承9到中心塔柱1上;(b)将组成风轮2的叶片吊装到中心塔柱1上,风轮2上端与第一轴承8的外圈连接;(c)将联轴器6吊装到中心塔柱1上并于风轮2下方,联轴器6上端与风轮2下端连接;(d)在联轴器6内安装刹车装置;(e)将一个主齿轮10吊装到中心塔柱1上并于联轴器6下方,主齿轮10环抱中心塔柱1并上端与联轴器6下端连接,下端与第二轴承9的外圈连接;(f)将发电机4及发电设备吊装到安装平台3上,发电机4通过螺栓固定在安装平台3上,发电机4通过齿轮传动系统与主齿轮啮合;(g)在发电机4及发电设备安装好后,在安装平台3上修建用以保护发电机、发电设备的防护罩12。
安装平台3的建造方法如下:
(2.1)在所述底部基础上搭建中心塔柱的内模板和外模板,内、外模板之间形成灌浆腔体,在所述灌浆腔体内预埋钢构件和建筑构造用钢筋,所述内模板呈筒状,所述外模板上设有两个以上用于成型环抱所述中心塔柱用于安装发电机的安装平台的环形凸出腔体,所述环形凸出腔体与所述灌浆腔体连通;所述相邻两个环形凸出腔体之间的距离大于所述垂直轴风力发电机的风轮高度;所述环形凸出腔体内设有钢构件,所述钢构件伸入所述灌注腔体内;所述灌注腔体内的钢筋延伸至所述环形凸出腔体内;
(2.2)在内、外模板之间采用分段灌注方式灌混凝土。
实施例2
本实施例与实施例1基本相同,所不同的是所述中心塔柱上设有三个呈上下设置的发电单元。
另外,上述实施例1和2中,所述齿轮传动系统还可以是其他任意能够起到传动作用的齿轮组合,例如所述齿轮传动系统包括小齿轮、蜗轮蜗杆,所述主齿轮10与所述小齿轮啮合,所述小齿轮的转轴上设有蜗轮,水平放置的发电机4的转轴上设有蜗杆,小齿轮通过所述蜗轮蜗杆结构与所述发电机4的转轴连接,最后实现由风轮2的垂直旋转转变成发电机4的水平旋转,对于垂直轴风力发电机4来说,发电机4的安装更简单方便了。
本发明采用的钢筋混凝土的中心塔柱方便现场施工,解决了运输问题;同时,根据现有钢筋混凝土的施工方法,中心塔柱的建造周期不长。利用起重机安装叶片、发电机、发电设备等,施工起来非常方便;叶片和发电机的组合结构简单,组装起来更方便快捷;安装平台的设置,大大降低了发电机的及发电设备的安装困难;总的来说,本发明垂直轴风力发电机的现场安装方法达到安装简单、快捷的目的,而且安装成本低。
Claims (10)
1.一种垂直轴风力发电机的现场安装方法,其特征在于,包括以下步骤:
(1)建造中心塔柱的底部基础;
(2)在底部基础上建造钢筋混凝土的中心塔柱;中心塔柱包括两个以上用于安装发电机及发电设备且环抱中心塔柱的安装平台,所述安装平台与中心塔柱一体成型,安装平台上设有供叶片通过的过道,所述过道垂直贯穿所述安装平台;
(3)在中心塔柱顶部安装起重机;
(4)每一安装平台、安装平台上的发电机、与所述发电机配合的至少具有两片叶片的Φ形风轮及发电设备组成一个发电单元,起重机根据中心塔柱从上至下顺序依次吊装所有的发电单元;起重机针对每一发电单元的吊装步骤包括:(a)将组成风轮的叶片吊装到中心塔柱上;(b)将联轴器吊装到中心塔柱上并于风轮下方,联轴器上端与风轮下端连接;(c)将一个主齿轮吊装到中心塔柱上并于联轴器下方,主齿轮环抱中心塔柱并与联轴器下端连接;(d)将发电机及发电设备吊装到安装平台上,发电机通过齿轮传动系统与主齿轮啮合。
2.根据权利要求1所述的垂直轴风力发电机的现场安装方法,其特征在于:所述步骤(1)中,底部基础建造在海域或陆域。
3.根据权利要求1所述的垂直轴风力发电机的现场安装方法,其特征在于:所述步骤(2)中,安装平台的建造方法如下:
(2.1)在所述底部基础上搭建中心塔柱的内模板和外模板,内、外模板之间形成灌浆腔体,在所述灌浆腔体内预埋钢构件和建筑构造用钢筋,所述内模板呈筒状,所述外模板上设有两个以上用于成型环抱所述中心塔柱用于安装发电机的安装平台的环形凸出腔体,所述环形凸出腔体与所述灌浆腔体连通;
(2.2)在内、外模板之间灌混凝土。
4.根据权利要求3所述的垂直轴风力发电机的现场安装方法,其特征在于:所述步骤(2.1)中,所述相邻两个环形凸出腔体之间的距离大于所述垂直轴风力发电机的风轮高度;所述环形凸出腔体内设有钢构件,所述钢构件伸入所述灌注腔体内;所述灌注腔体内的钢筋延伸至所述环形凸出腔体内;所述步骤(2.2)中,采用分段灌浆的方式进行灌浆。
5.根据权利要求1所述的垂直轴风力发电机的现场安装方法,其特征在于:起重机在吊装叶片之前首先需要吊装轨道到中心塔柱上,所述轨道上端延伸至风轮上端安装处,轨道的下端延伸至风轮下端安装处,且轨道对准安装平台上的过道。
6.根据权利要求5所述的垂直轴风力发电机的现场安装方法,其特征在于:起重机在吊装叶片时,叶片沿着轨道运动。
7.根据权利要求5所述的垂直轴风力发电机的现场安装方法,其特征在于:在大风叶片失速情况下,起重机将叶片下吊到地面,叶片沿着轨道运动。
8.根据权利要求1所述的垂直轴风力发电机的现场安装方法,其特征在于:所述步骤(4)中,利用起重机吊装第一轴承和第二轴承到中心塔柱上,第一轴承位于风轮上端且与风轮上端连接,第二轴承位于主齿轮下端且与主齿轮连接。
9.根据权利要求1所述的垂直轴风力发电机的现场安装方法,其特征在于:在联轴器内安装刹车装置。
10.根据权利要求1所述的垂直轴风力发电机的现场安装方法,其特征在于:所述步骤(4)中,发电机通过螺栓固定在安装平台上;在发电机及发电设备安装好后,在安装平台上修建用以保护发电机、发电设备的防护罩。
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CN105041573B (zh) * | 2015-05-29 | 2018-03-09 | 广州雅图新能源科技有限公司 | 一种垂直轴风力/水力发电装置 |
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CN114320753A (zh) * | 2021-12-27 | 2022-04-12 | 曾庆福 | 一种塔楼式垂直轴风力发电系统 |
Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US4208168A (en) * | 1978-05-18 | 1980-06-17 | Chen Jimmy M | Wind turbine |
CN2835640Y (zh) * | 2005-11-16 | 2006-11-08 | 郑州机械研究所 | 风电立式中空轴增速齿轮箱及其装置 |
CN1924350A (zh) * | 2006-04-10 | 2007-03-07 | 郭晓青 | 超大功率悬浮切圆风力发电机 |
CN101526069A (zh) * | 2009-04-17 | 2009-09-09 | 邓允河 | 一种垂直风力发电机 |
US20100132282A1 (en) * | 2009-09-03 | 2010-06-03 | Stefan Voss | Wind turbine tower and system and method for fabricating the same |
CN102338043A (zh) * | 2011-08-11 | 2012-02-01 | 邓允河 | 一种垂直轴风力发电机 |
Family Cites Families (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP4280798B2 (ja) * | 2003-05-26 | 2009-06-17 | 孝好 小野寺 | 自転羽根式垂直軸型風車 |
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CN101514677B (zh) * | 2009-03-27 | 2011-04-20 | 广州雅图风电设备制造有限公司 | 一种垂直轴风力发电机 |
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Patent Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US4208168A (en) * | 1978-05-18 | 1980-06-17 | Chen Jimmy M | Wind turbine |
CN2835640Y (zh) * | 2005-11-16 | 2006-11-08 | 郑州机械研究所 | 风电立式中空轴增速齿轮箱及其装置 |
CN1924350A (zh) * | 2006-04-10 | 2007-03-07 | 郭晓青 | 超大功率悬浮切圆风力发电机 |
CN101526069A (zh) * | 2009-04-17 | 2009-09-09 | 邓允河 | 一种垂直风力发电机 |
US20100132282A1 (en) * | 2009-09-03 | 2010-06-03 | Stefan Voss | Wind turbine tower and system and method for fabricating the same |
CN102338043A (zh) * | 2011-08-11 | 2012-02-01 | 邓允河 | 一种垂直轴风力发电机 |
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